Beyin Dalgaları Çevremizin İç Haritasını Oluşturuyor
Bulgular, bilim insanlarının Alzheimer hastalığı gibi nörolojik hastalıkların temel nedenlerini anlamalarına yardımcı olabilir.
Beynin belirli bir bölümünde, ızgara hücreleri adı verilen nöronlar, aslında dış dünyanın bir tür iç haritasını oluşturur. Bunu yapmak için, beynin başka bir bölümünden mükemmel zamanlanmış elektriksel salınımların bir tür sinirsel kalp pili olarak hizmet etmeleri gerekiyor.
Araştırmacılar ekibine başkanlık eden UCSD'de biyoloji profesörü yardımcı doçenti Dr. Stefan Leutgeb, “Bu çalışma, titreşimli aktivitenin hatıraları depolayan beyin alanlarında iyi tanımlanmış bir işlevi olduğunu gösteren ilk çalışma” dedi.
Hafıza için önemli olan beynin bileşenleri - hipokampus ve yakındaki entorhinal korteks - Alzheimer hastalığında dejenere olan ilk beyin bölgeleri arasındadır ve hafıza kaybı ve yönelim bozukluğu gibi sorunlara yol açar. Bu iki beyin bölgesi, yaşam deneyimlerinin epizodik hatıraları için gerekli uzamsal bilgilerin yanı sıra mekansal anılar yaratmaya yardımcı olan üç tür nöronu barındırır.
Leutgeb ve diğer araştırmacılar, dört fitlik bir alanı keşfetmeleri için yönlendirilen farelerde ızgara hücrelerinin elektriksel aktivitesini ölçtüler.
Entorhinal kortekste bulunan bu ızgara hücreleri, dış çevrenin iç temsilini oluşturur ve tutar. Bu temsil, alanı altıgen bir düzende dolduran tekrarlayan eşkenar üçgenlerden oluşan ızgara benzeri bir haritadır. Hayvan dış ortamında gezinirken, beynindeki belirli bir ızgara hücresi, hayvanın konumu "iç" haritasındaki eşleşen köşelerden herhangi biriyle çakıştığı zaman aktif hale gelir.
Leutgeb, “Bulgularımız bellek işlemeyi anlamada önemli bir kilometre taşını temsil ediyor ve entorhinal korteksteki hücreler hasar gördüğünde bellek işlevini geri yükleme çabalarına rehberlik edecek” dedi.
Araştırmacılar, beyindeki belirli pacemaker hücrelerini manipüle ederek salınımlı girdiyi durduracak; bunun ızgara hücrelerinin çevre haritalarında önemli bir bozulmayı tetiklediğini keşfettiler. İlginç bir şekilde, kesin konumu gösteren beyin sinyalleri ve ayrıca pusula sinyali bu süreçte rahatsız edilmedi.
"Hipokampusun entorinal korteksin kontrolü altında olduğu düşünülüyordu, bu nedenle ızgara hücrelerinin yer hücreleri üzerinde çok büyük bir etkiye sahip olacağı varsayılıyordu. Leutgeb, "grid hücre fonksiyonundaki önemli bozulma karşısında yer hücrelerinin fonksiyonunun nasıl korunduğuna şaşırıyoruz" dedi.
"Bu önemli sonuç, genel olarak, beyin devresinin işlevselliğinin çoğunu kaybetmeden, bir beyin devresine gelen önemli miktarda bilgiyi ortadan kaldırabileceğinizi gösteriyor," diye ekledi. "Bu bulgunun anlamı, bellek işlevini geri yüklemenin, hasarlı sinir devrelerini tam olarak yeniden birleştirmemizi gerektirmediği, bunun yerine kilit bileşenleri koruyarak veya geri yükleyerek işlevi yeniden kazanabileceğimizdir."
"Bulgularımız, yaşlanan bireylerde ve nörodejeneratif hastalıkları olan hastalarda hafıza fonksiyonunu korumak için bu anahtar bileşenleri belirleme yolunda önemli bir adımdır" dedi.
Araştırma derginin 29 Nisan sayısında yayınlandı. Bilim. Boston Üniversitesi'nden bilim adamları, aynı konudaki bir yardımcı makalede benzer bulguları bildirdi.
Kaynak: California Üniversitesi
